BRPI0609208A2

BRPI0609208A2 - composiÇço de revestimento curÁvel resistente a arranhço

Info

Publication number: BRPI0609208A2
Application number: BRPI0609208-0A
Authority: BR
Inventors: Thomas J Staunton
Original assignee: Sherwin Williams Co
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2010-03-02
Also published as: EP1877452A2; WO2006099054A2; US20060217472A1; AR054430A1; WO2006099054A3; ES2316066T3; JP2008535946A; DE602006004445D1; CA2600078A1; BRPI0609208B1; ATE418566T1; MX2007011045A; EP1877452B1

Abstract

COMPOSIÇçO DE REVESTIMENTO CURÁVEL RESISTENTE A ARRANHçO. A presente invenção refere-se a uma composição curável compreendendo uma solução solvente de uma mistura compreendendo: (i) pelo menos um polímero de acrílico hidróxi-funcional; e (ii) opcionalmente, pelo menos um diluente reativo de poliol de peso molecular baixo; (iii) pelo menos um poliisocianato; (iv) um silano amo-funcional; (v) um catalisador de metal, tal como um composto de estanho, para aceleração da reação de isocianato/hidroxila; e (vi) um ácido de baixa ebulição.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO CURÁVEL RESISTENTE A ARRANHÃO".

Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório dos Estados Unidos número 60/660.704 depositado em 11 de março de 2005, a totalidade do qual é pelo presente incorporada por referência.

A presente invenção refere-se a uma composição curável compreendendo uma solução solvente de uma mistura compreendendo:(i) pelo menos um polímero acrílico hidróxi-funcional; e(ii) opcionalmente, para aplicações de sólido elevadas, pelo menos um diluente reativo de poliol de peso molecular baixo;(iii) pelo menos um poliisocianato;(iv) um silano amo-funcional;(v) um catalisador de metal, tal como um composto de estanho, para aceleração da reação de isocianato/hidroxila; e(vi) um ácido, possuindo um ponto de ebulição de menos do que cerca de 200°C, o qual também pode ser referido aqui como um "ácido de ebulição baixo".

As composições curáveis desta invenção são úteis como coberturas e podem tipicamente ser utilizadas como iniciadores, coberturas de topo ou como coberturas claras e/ou coberturas de base em composições de cobertura clara/cobertura de base e são especialmente úteis em aplicações em spray. A combinação destes materiais fornece reação rápida, coberturas duráveis possuindo vida de pote prolongada e cura excelente. Em uma modalidade útil, a composição curável da presente invenção fornece uma composição de cobertura clara possuindo resistência a arranhão melhorada.

As composições desta invenção podem também ser utilizadas como adesivos, elastômeros e plásticos.

Misturas curáveis de dois componentes compreendendo poliiso-cianatos e compostos contendo hidrogênio ativo, tal como polióis ou poliaminas, são bem conhecidas na técnica por fornecerem excelente desempenho e cura a temperaturas baixas. No entanto, devido à reatividade dos jsociana-tos e dos compostos contendo hidrogênio ativo, é freqüentemente difícil obtervidas de pote duradouras da mistura de poliisocianato e material contendo hidrogênio ativo e também ainda desfrutar dos benefícios de cura rápida. Isto é especialmente verdade para materiais de VOC baixo, os quais incorporarão níveis relativamente baixos de solvente.

Além disso, para composições de cobertura, especialmente composições de cobertura clara ou cobertura de topo, é desejado que a cobertura tenha um alto grau de resistência a arranhamento para proteger a aparência do sistema de cobertura como um todo. Esta invenção fornece uma mistura curavel de dois componentes a qual, em algumas aplicações como uma composição de cobertura, melhorou a resistência a arranhamento sobre outra mistura curavel de dois componentes compreendendo poliisocianatos e resinas contendo hidrogênio ativo. A composição curavel como fornecida aqui também fornece características de desempenho excelente a baixas temperaturas e tem uma vida de pote prolongada.

Esta invenção envolve uma composição curavel de múltiplos componentes a qual é reativa em mistura dos componentes e a qual compreende a mistura originada de solvente de:

(i) pelo menos um polímero acrílico funcional de hidróxi;

(ii) opcionalmente, pelo menos um diluente de poliol de peso mo-20 lecular baixo;

(iii) pelo menos um poliisocianato;

(iv) um silano amino-funcional;

(v) um catalisador de metal tal como um composto de estanho; e

(vi) uma quantidade prolongadora de vida de pote de um ácido de baixa ebulição.

O polímero acrílico funcional de hidróxi será um "polímero de formação de película" que pode formar uma película de evaporação de qualquer veículo ou solvente.

Quando utilizada como uma cobertura ou um adesivo, a composição curavel desta invenção será usada em combinação com cerca de 5 a cerca de 80% em peso de um solvente inerte. Em uma modalidade útil, a composição curavel é usada em combinação com cerca de 10 a cerca de40% em peso de um solvente inerte. Em uma modalidade, a composição curável pode ter uma viscosidade vaporizável menor do que cerca de 25 segundos, ou menor do que cerca de 20 segundos, quando medida por uma xícara de Zahn #2 e quando formulada a um nível de VOC de 0,92 #/l (3,5#/galão). É conveniente fornecer a composição curável como um sistema de múltiplos componentes o qual é reativo em mistura dos componentes. Geralmente, os componentes contendo hidrogênio ativo e o componente de poliisocianato serão mantidos em embalagens separadas e misturados apenas antes do uso. O silano amino-funcional pode ser combinado com o componente de poliisocianato antes da mistura com os outros componentes ou ele pode ser adicionado à composição curável depois que todos os outros componentes fossem misturados. Através de incorporação de uma quantidade prolongadora da vida de pote de um ácido propiônico na mistura, foi constatado que a vida de pote da mistura pode ser significantemente prolongada sem adversamente afetar cura ou outras propriedades do produto curado final. O catalisador de metal pode ser incorporado ou em um componente, ou em um solvente de diluição antecipadamente. Em uma modalidade, o ácido propiônico pode ser adicionado à porção contendo hidrogênio ativo ou ao solvente de diluição em vez da porção de poliisocianato.

Uma composição curável de acordo com a presente invenção pode compreender (em uma base de sólidos em peso dos sólidos de veículo):

(i) cerca de 20 a cerca de 70% de um polímero acrílico funcional de hidróxi possuindo um peso molecular de média de número menor do que cerca de 3.000, por exemplo menor do que cerca de 2.400;

(ii) cerca de 2 a cerca de 30% de um diluente reativo de poliol de peso molecular baixo;

(iii) cerca de 10 a cerca de 55% de um poliisocianato;

(iv) cerca de 0 a cerca de 50% de um silano amino-funcional;

(v) pelo menos cerca de 0,01, por exemplo pelo menos cerca de 0,05% de um composto catalisador de estanho tal como dilaurato de dibutilestanho; e

(vi) cerca de 0,1 a cerca de 3,0% de um ácido de ebulição baixa,tal como ácido propiônico. Os componentes da invenção serão descritos em maior detalhe aqui.

1. POLÍMEROS ACRÍLICOS HIDRÓXI-FUNCIONAIS.

Para muitas aplicações, especialmente aquelas requerendo uma quantidade mínima de solvente, os polímeros acrílicos hidróxi-funcionais Citeis nesta invenção terão uma média de pelo menos dois grupos de hidrogênio ativo por molécula e um peso molecular de média de número menor do que cerca de 3.000, ou menor do que cerca de 2.400.

Tais polímeros acrílicos hidróxi-funcionais podem ser convenientemente preparados através de técnicas de polimerização de radical livre como é bem conhecido na técnica. Os polímeros acrílicos são tipicamente preparados pela polimerização de adição de um ou mais monômeros. Pelo menos um dos monômeros pode conter, ou pode ser reagido para produzir, um grupo de hidroxila reativo. Monômeros hidróxi-funcionais representativos incluem, mas não estão limitados a acrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxietila, acrilato de 2-hidroxipropila, metacrilato de 4-hidroxibutila, metacrilato de 2-hidroxipropila, acrilato de 3-hidroxibutila, acrilato de 4-hidroxi-pentila, etacrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 3-hidroxibutila, cloroacrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de dietileno glicol, acrilato de tetraetileno glicol,álcool de benzila de para-vinila, etc. Os monômeros hidróxi-funcionais podem ser copolimerizados com um ou mais monômeros possuindo insatura-ção etilênica tal como:

(i) ésteres de ácidos acrílico, metacrílico, crotônico, tíglico, ou outros insaturados tais como: acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de isopropila, acrilato de butila, acrilato de isobutila, acrilato de etilhexila, acrilato de amila, acrilato de 3,5,5-trimetilhexila, metacrilato de metila, etilmetacrilato, metacrilato de propila, metacrilato de dimetilaminoeti-la, metacrilato de isobornila, tiglato de etila, crotonato de metila, crotonato de etila, etc;

(ii) compostos de vinila tais como acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, isobutirato de vinila, benzoato de vinila, m-cloroben-zoato de vinila, p-metoxibenzoato de vinila, alfa-cloroacetato de vinila, tolue-no de vinila, cloreto de vinila, etc;

(iii) materiais com base em estireno tais como estireno, estireno de alfa-metila, estireno de alfa-etila, estireno de alfa-bromo, 2,6-dicloroesti-reno, etc;

(iv) compostos de alila tais como cloreto de alila, acetato de alila, benzoato de alila, metacrilato de alila, etc;

(v) outros monômeros insaturados copolimerizáveis tais como acrilonitrilo de etileno, metacrilonitrilo, maleato de dimetila, acetato de iso-propenila, isobutirato de isopropenila, acrilamida, metacrilamida, dienos tais como 1,3-butadieno, e materiais halogenados tais como 2-(N- etilperfluoro-octenossulfonamido)etil(met)acrilato.

Os polímeros podem ser convenientemente preparados através de técnicas de polimerização de adição de radical livre convencionais. A polimerização pode ser iniciada por iniciadores convencionais conhecidos na técnica gerarem um radical livre tal como azobis(isobutironitrilo), hidroperó-xido de cumeno, perbenzoato de t-butila, etc. Tipicamente, os monômeros são aquecidos na presença do iniciador a temperaturas variando de cerca de 35°C a cerca de 200°C, por exemplo cerca de 75°C a cerca de 150°C, para efetuar a polimerização. O peso molecular do polímero pode ser controlado, se desejado, pela seleção de monômero, temperatura de reação e tempo, e/ou o uso de agentes de transferência de cadeia tal como é conhecido na técnica.

2. DILUENTE DE POLIOL DE PESO MOLECULAR BAIXO.

Os diluentes de poliol de peso molecular baixo úteis nesta invenção podem ter pesos moleculares de média de número menores do que cerca de 1.000 ou menores do que cerca de 500 e incluirão polióis de polié-ter, polióis de policaprolactona e polióis saturados e insaturados. Diluentes de poliol representativos incluem dióis tais como etileno glicol, dipropileno glicol, 2,2,4-trimetil 1,3-pentanodiol, neopentil glicol, 1,2-propanodiol, 1,4-buta-nodiol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-di-metil-l,3-propanodiol, 1,4-cicloexanodimetanol, 1,2-cicloexanodimetanol, 1,3-cicloexanodimetanol, l,4-bis(2-hidroxietóxi)cicloexano, tiimetileno glicol, te-trametileno glicol, pentametileno glicol, hexametileno glicol, decametileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, norbornileno glicol, 1,4-benzenodimetanol, 1,4-benzenodietanol, 2,4-dimetil-2-etilenohexano-1,3-diol, 2-buteno-1,4-diol, e polióis tais como trimetiloletano, trimetilolpropano, trimetilolhexano, trietilolpropano, 1,2,4-butanotriol, gliceròl, pentaeritritol, di-pentaeritritol, etc.

3. COMPOSTOS DE POLI ISOCIANATO.

Em uma modalidade útil, poliisocianatos podem ter uma média de pelo menos cerca de dois grupos de isocianato por molécula. Poliisocianatos representativos possuindo dois ou mais grupos de isocianato por molécula incluem os compostos alifáticos tais como etileno, trimetileno, tetrame-tileno, pentametileno, hexametileno, 1,2-propileno, 1,2-butileno, 2,3-butileno, 1,3-butileno, diisocianatos de etilideno e butilideno; os compostos de cicloal-quileno tais como 3-isocianatometil-3,5,5-trimetilcicloexilisocianato, e os dii-socianatos de 1,3-ciclopentano, 1,3-cicloexano, e 1,2-cicloexano; os compostos aromáticos tais como m-fenileno, p-fenileno, 4,4'-difenila, diisocianatos de 1,5-naftaleno e 1,4-naftaleno; os compostos alifáticos-aromáticos tal como metano de 4,4'-difenileno, 2,4- ou 2,6-tolueno, ou misturas dos mesmos, 4,4'-toluidina, e diisocianatos de 1,4-xilileno; os compostos aromáticos substituídos nucleares tais como diisocianato de dianisidina, diisocianato de 4,4'-difeniléter e diisocianato de clorodifenileno; os triisocianatos tais como metano-4,4',4"-triisocianato de trifenila, benzeno de 1,3,5-triisocianato e tolu-eno de 2,4,6-triisocianato; e os tetraisocianatos tais como metano-2,2'-5,5'-tetraisocianato de 4,4'-difenil-dimetila; os poliisocianatos polimerizados tais como dímeros e trímeros de diisocianato de tolileno, e outros vários poliisocianatos contendo biureto, uretano, e/ou ligações de alofanato.

A relação de equivalentes de isocianato para hidrogênio ativo pode ser largamente variada dentro da prática desta invenção. O poliisócia-nato pode estar presente a um nível para fornecem cerca de 0,3 a cerca de 2,0, por exemplo, cerca de 0,7 a cerca de 1,3 equivalentes de isocianato para cada equivalente de hidrogênio ativo da resina acrílica e diluente de poliol.4. SILANOS AMINO-FUNCIONAIS

Compostos de organossilício adequados podem ser adicionados à composição curável da presente invenção, os quais em algumas modalidades podem realçar a resistência ao arranhamento de coberturas formadas da composição. Em uma modalidade útil, os compostos de organossilício são capazes de reação com uma funcionalidade de isocianato para fornecer os seguintes grupos funcionais:

<formula>formula see original document page 8</formula>

onde R é uma alquila inferior possuindo de 1 a cerca de 6 carbonos, R é uma alquila inferior possuindo 1 a cerca de 4 carbonos, R2 e R3 são cada um radicais de alquileno possuindo cerca de 2 a 18 carbonos ou radicais de ari-leno possuindo cerca de 6 a cerca de 18 carbonos, eaéum número inteiro possuindo valores de 0 a cerca de 2;

<formula>formula see original document page 8</formula>

onde R e R1 são tal como acima, cada um dos R4 e R5 é um radical de alquileno possuindo de 1 a cerca de 4 carbonos e Q é um radical monovalente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, alquila possuindo de 1 a cerca de 4 carbonos, fenila, -COOR1 ou -CN; ou

<formula>formula see original document page 8</formula>

onde R e R1 são tal como acima, cada um dos R7 e R8 é um radical de alquileno possuindo de 1 a cerca de 4 carbonos, e Q é um radical monovalente selecionado do grupo consistindo em hidrogênio, alquila possuindo de 1 a cerca de 4 carbonos, fenila, -COOR1 ou -CN.Em uma modalidade útil, o silano amo-funcional é um silano a-mino-funcional secundário. Como outro exemplo, o silano amo-funcional tem a seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 9</formula>

Outras espécies adequadas de compostos de organossilício in-cluem:

N,N-bis[(3-trimetoxisilil)propil]amina;N,N-bis[(3-trietoxisilil)propil]amina;N,N-bis[(3-tripropoxisilil)propil]amina;N-(3-trimetoxisilil)propil-3-[N-(3-trimetoxisilil)propilamino]propionamida; N-(3-trietoxisilil)propil-3-[N-(3-metoxisilil)propilamino]propionamida;N-(3-trimetoxisilil)propil-3-[N-3-trietoxisilil)propilamino]propionamida;propionato de 3-[N-(3-trimetoxisilil)propilamino]-2-metila de 3-metoxisilipropila;propionato de 3-[N-(3-trietoxisilil)propilamino]-2-metila de 3-trietoxisililpropila;propionato de 3-[N-(3-trietoxisilil)propilamino]-2-metila de 3-trimetoxisilipropila; e similares.

Silanos amino-funcionais e seu uso em reações de uretano são ensinados em Patente dos Estados Unidos N2 4.374.237 para Berger e outros, o que é incorporado aqui por referência, em uma modalidade útil, silanos amino-funcionais comercialmente disponíveis podem ser empregados na presente invenção. Um tal pré-polímero é disponível de GE Silicones como SILQUEST® A-1170. A inclusão do silano amino-funcional na presente invenção é opcional. No entanto, quando incluído, o silano amino-funcional pode compreender até cerca de 50% do peso total da composição curável. Em uma modalidade útil, a composição curável pode incluir cerca de 8% em peso de um silano amino-funcional.

Quando usada em uma composição curável tal como ensinado aqui, a funcionalidade de silano do silano amino-funcional é capaz de reação com os grupos de hidroxila nas resinas acrílicas ou reação com si própria. Sem ser limitado a qualquer teoria particular, acredita-se que, em algumasaplicações, esta reticulação de silano fornece resistência ao arranhamento adicional a coberturas formadas de acordo com a presente invenção. A funcionalidade de amino do silano amino-funcional é também capaz de reação com o isocianato. Em uma modalidade útil, a composição curável da presente invenção é formulada com um excesso de grupos de isocianato para permitir que os grupos em excesso de isocianato reajam com o composto de silano amino-funcional.

As composições curáveis desta invenção podem ser curadas a temperaturas variando de cerca de temperatura ambiente até cerca de 176,66°C (350°F). As vantagens de uso de um ácido de ebulição baixa, tal como ácido propiônico, são particularmente aparentes em curas de temperatura relativamente baixa próxima à temperatura ambiente. Ácidos de ebulição baixa podem ser considerados serem ácidos que fervem a menos do que cerca de 200°C, por exemplo, menos do que cerca de 175°C, também por exemplo, menos do que cerca de 165°C, também além disso por exemplo, menos do que cerca de 150°C, e finalmente por exemplo, menos do que cerca de 145°C. Em uma modalidade, parece que o ácido propiônico, devido a sua facilidade de manuseio e taxa de evaporação, tem utilidade especial em aplicações em spray e curas de ar ambiente. No entanto, outros ácidos podem ser usados na presente invenção incluindo mas não limitado a ácido acético, ácido fórmico, ácido butírico, e ácido valérico. Se usadas como coberturas, as composições curáveis podem ser usadas como coberturas claras ou elas podem conter pigmentos tal como é bem conhecido na técnica. Pigmentos opacificantes representativos incluem pigmentos brancos tais como dióxido de titânio, oxido de zinco, oxido de antimônio, etc. e pigmentos cromáticos orgânicos ou inorgânicos tais como oxido de ferro, negro-de-fumo, ftalocianina azul, etc. As coberturas podem também conter pigmentos extensores tais como carbonato de cálcio, argila, sílica, talco, etc.

Catalisadores de metal típicos que podem ser usados para a reação entre o poli isocianato e o material contendo hidrogênio ativo incluem materiais de estanho, zinco, cobre e bismuto tais como dilaurato de estanho de dibutila, octanoato estanoso, diacetato de estanho de dibutila, dilauratode estanho de dibutila, oxido de estanho de dibutila, octoato de zinco, naftenato de cobre, octoato de bismuto e similares, em uma modalidade útil, compostos de estanho organometálicos, tais como dilaurato de dibutilestanho, são usados na prática desta invenção. Em modalidades da presente invenção em que os compostos contendo hidrogênio ativo e o poliisocianato são contidos em embalagens separadas, um catalisador pode ser incluído com um ou ambos os componentes.

As coberturas desta invenção podem tipicamente ser aplicadas aqualquer substrato tal como metal, plástico, madeira, vidro, fibras sintéticas,etc. por pincelamento, imersão, revestimento de rolo, revestimento de fluxo,vaporização ou outro método convencionalmente empregado na indústria derevestimento. Vaporização é o processo especialmente preferido e emboranão seja nosso intento estar ligado pela teoria, acredita-se que a volatilização da cobertura durante vaporização a temperaturas ambientes induz um pouco, mas não todo, do ácido evaporar, embora o resto evapore gradualmente da película. Surpreendentemente, o ácido de ebulição baixa, tal comoácido propiônico, aparentemente permite a película permanecer aberta,mesmo para altas aplicações de sólido, longamente o bastante para evaporação de solvente suficiente para minimizar o reforço de matriz e pipoquear de solvente e outros problemas de película potenciais. Se desejado, ossubstratos podem ser imprimados antes da aplicação das coberturas desta invenção.

Uma aplicação das composições curáveis desta invenção referese ao uso nesse caso como coberturas claras e/ou coberturas de base em formulações de cobertura clara/cobertura de base. Coberturas claras de VOC baixo são uma aplicação especialmente útil desta invenção.

Sistemas de cobertura clara/cobertura de base são bem conhecidos, especialmente na indústria de automóvel onde é especialmente útil aplicar uma cobertura de base pigmentada, a qual pode conter pigmentos metálicos, a um substrato e permiti-la formar uma película seguido pela aplicação de uma cobertura clara. A composição de cobertura de base podeincluir quaisquer dos polímeros conhecidos por serem úteis em composiçõesde cobertura incluindo as composições reativas desta invenção.

Uma cobertura de base de polímero útil inclui os polímeros deadição acrílicos, particularmente polímeros ou copolímeros de um ou maisésteres de alquila de ácido acrílico ou ácido metacrílico, opcionalmente juntocom um ou mais outros monômeros etilenicamente insaturados. Estes polí-meros podem ser ou do tipo termoplástico ou do tipo de reticulação termocu-rável o qual contém hidroxila ou amina ou outra funcionalidade reativa a qualpode ser reticulada. Ésteres acrílicos adequados para qualquer tipo de polí-mero incluem metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propi-la, metacrilato de butila, acrilato de etila, acrilato de butila, acetato de vinila,acrilonitrila, acrilamida, estireno, cloreto de vinila, etc. Onde os polímerossão requeridos serem do tipo de reticulação, monômeros funcionais adequa-dos os quais podem ser usados além daqueles já mencionados incluem áci-do acrílico ou metacrílico, acrilato de etila de hidróxi, metacrilato de propilade 2-hidróxi, acrilato de glicidila, metacrilato de etila de amino de butila terci-ária, etc. A composição de cobertura de base pode, em um tal caso, tambémconter um agente de reticulação tal como um poliisocianato, um poliepóxido,ou uma resina de nitrogênio tal como um condensado de um aldeído tal co-mo formaldeído com um composto nitrogenoso tal como uréia, melamina oubenzoguanamina ou um éter de alquila inferior de um tal condensado. Ou-tros polímeros úteis na composição de cobertura de base incluem copolíme-ros de vinila tais como copolímeros de ésteres de vinila de ácidos inorgâni-cos ou orgânicos, tais como cloreto de vinila, acetato de vinila, propionato devinila, etc, cujos copolímeros podem opcionalmente ser parcialmente hidro-lisados a fim de introduzir unidades de álcool de vinila.

Outros polímeros úteis na fabricação da cobertura de base in-cluem resinas alquídicas ou poliesteres os quais podem ser preparados deuma maneira conhecida pela condensação de álcoois poliídricos e ácidospolicarboxílicos, com ou sem a inclusão de ácidos graxos de óleo de seca-gem natural. Os poliesteres ou alquídicos podem conter uma proporção dehidroxila livre e/ou grupos, os quais são disponíveis para reação, se deseja-do, com agentes de reticulação adequados tal como discutido acima.Se desejado, a composição de cobertura de base pode tambémconter quantidades menores de um éter de celulose, para alterar as características de secagem ou viscosidade da cobertura de base.

Tipicamente, uma cobertura de base incluirá pigmentos convencionalmente usados para composições de cobertura e depois de terem sido aplicados a um substrato, os quais podem ou não previamente terem tidos primeira mão, a cobertura de base será deixada por um tempo suficiente para formar uma película de polímero a qual não será levantada durante aaplicação da cobertura clara. A cobertura de base pode ser aquecida ou meramente deixada secar ao ar para formar a película. Geralmente, uma cobertura de base será deixada secar durante cerca de 1 a 20 minutos antes deaplicação de uma cobertura clara. Uma cobertura clara é em seguida aplicada à superfície da cobertura de base, e o sistema pode ser deixada secar à temperatura ambiente ou, se desejado, pode ser secado à força através decozimento do substrato revestido a temperaturas tipicamente variando até cerca de 176,66eC (350°F), ou na alternativa, pela aplicação de radiação ultravioleta ou infravermelho.

As coberturas podem também conter outros aditivos tais como tensoativos, estabilizantes, agentes umectantes, agentes de controle de reologia, agentes dispersantes, absorventes de UV, estabilizantes de luz de amina impedida etc. Embora tais aditivos sejam bem conhecidos na técnica anterior, a quantidade usada deve ser controlada para evitar adversamenteafetar as características de cobertura. Quando usada como uma cobertura clara, a composição curável pode conter absorventes de luz ultravioleta tais como estabilizantes de luz de fenóis impedidos ou amina impedida a um nível variando até cerca de 6% em peso dos sólidos de veículo tal como será conhecido na técnica.

Coberturas claras de acordo com a presente invenção podem ser aplicadas por qualquer método de aplicação conhecido na técnica. Em uma modalidade útil, a cobertura clara pode ser aplicada em spray. Se desejado, múltiplas camadas de cobertura de base e/ou cobertura clara podem ser aplicadas. Tipicamente, tanto a cobertura de base quanto a coberturaclara serão aplicadas para produzir uma espessura de película seca de cer-ca de 0,2 a cerca de 6, ou cerca de 0,5 a cerca de 3,0 mils.

Se desejado, as novas composições reativas ensinadas aquipodem ser usadas como uma cobertura de base, em cujo caso a coberturaclara pode também compreender os novos componentes reativos ensinadosaqui, ou as coberturas ensinadas aqui como sendo úteis como formulaçõesde cobertura de base podem também ser utilizadas como coberturas claras.

Os seguintes exemplos foram selecionados para ilustrar modali-dades e práticas específicas de vantagem a um entendimento mais completoda invenção. A não ser que de outro modo estabelecido, "partes" quer dizerpartes em peso e "porcentagem" é porcentagem em peso.

EXEMPLO 1

Um polímero acrílico representativo pode ser preparado por rea-ção de polimerização de radical livre dos seguintes materiais na presença denafta aromático e acetato de N-butila.

Matéria-Prima Partes em Peso

T-Amiletilhexilperoxicarbonato 34,14

Metacrilato de Metila 106,17

Acrilato de Butila 159,14

Metacrilato de Etila de Hidróxi 151,11

Estireno 110,95

Ácido Metacrílico 3,27 para produzir um polímero possuindo um peso/litro de cerca de 8,58 a 65%de.NVM.

EXEMPLO 2

Uma cobertura clara pode ser preparada por mistura dos seguintes materiais:

Matéria-Prima Partes em Peso

Resina Acrílica do Exemplo 1 48,65

1,4-Cicloexanodimetanol 8,46

acetato de n-butila 5,67

acetato de etila 16,38Timivin® 292 (estabilizante de luz de Ciba-Geigy) 1,69Tinuvin® 384 (absorvente de UV de Ciba-Geigy) 1,69Dilaurato de dibutilestanho 0,023-Etoxipropionato de etila 8,44Propionato de butila 7,66Byk® 300 (agente de fluxo de Byk Chemie) 0,51Ácido propiônico 0,85

Esta cobertura clara pode ser misturada com cerca de 54,13 partes de uma solução de sólidos de 80% em peso de poliisocianato Tolonate® HDT LV em acetato de n-butila (vendido por Rhodia). Cerca de 8% de umsilano amino-funcional (SELQUEST® A-1170 de GE Silicones) pode ser adicionado para realçar a resistência ao arranhamento da cobertura clara. A composição curável pode ser aplicada em spray sobre uma cobertura de base previamente aplicada.

Embora a invenção fosse mostrada e descrita com respeito a modalidades particulares dos mesmos, aquelas modalidades são para o propósito de ilustração em vez de limitação, e outras variações e modificações das modalidades específicas aqui descritas serão aparentes àqueles versados na técnica, todas dentro do espírito e escopo pretendido da invenção. Conseqüentemente, a invenção não deve ser limitada às modalidadesespecíficas aqui descritas em escopo e efeito, nem de qualquer outro modoque seja inconsistente com a extensão à qual o progresso na técnica foi avançado pela invenção.

As descrições integrais de todas as aplicações, patentes e publicações citadas aqui são por meio deste incorporadas por referência.

Claims

1. Composição curável compreendendo uma solução solventede uma mistura compreendendo:(i) pelo menos um polímero acrílico hidróxi-funcional; e(ii) pelo menos um diluente reativo de poliol de peso molecular baixo;(iii) pelo menos um poliisocianato;(iv) um silano amino-funcional;(v) um catalisador de metal para aceleração da reação deisocianato/hidroxila; e(vi) um ácido possuindo um ponto de ebulição abaixo de cerca de 200°C.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a com-posição tem uma viscosidade menor do que cerca de 25 segundos quandomedida por uma xícara de Zahn #2 quando formulada a um nível de VOC decerca de 0,4 kg/l (1,58 Kg / galão).

3. Composição de acordo coma reivindicação 1, em que o ácidoé selecionado de ácido propiônico, ácido acético, ácido fórmico, ácido butíri-co, e ácido valérico e misturas dos mesmos.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o ácido é ácido propiônico.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o ácidotem um ponto de ebulição abaixo de cerca de 150°C.

6. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o sila-no amino funcional tem a fórmula<formula>formula see original document page 16</formula>

7. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o polii-socianato está presente a um nível para fornecer cerca de 0,3 a cerca de 2,0equivalentes de isocianato para cada equivalente de hidrogênio ativo da re-sina acrílica e do diluente de poliol.

8. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o polii-socianato está presente a um nível para fornecer cerca de 0,7 a cerca de 1,3equivalente de isocianato para cada equivalente de hidrogênio ativo da resi-na acrílica e do diluente de poliol.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o catalisador de metal é um composto de estanho.

10. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que o silanoamino funcional é selecionado de N,N-bis[(3-trimetoxisilil)propil]amina; N,N-bis[(3- trietoxisilil)propil]amina; N,N-bis[(3-tripropoxisilil)propil]amina; N-(3-trime-toxisilil)propil-3-[N-(3- trimetoxisilil)propilamino]propionamida; N-(3-trietoxisilil)propil-3-[N-(3-memoxisilil)propilamino]propionamida; N-(3-trimetoxisilil)propil-3-[N-3-trietoxisilil)propilamino]propionamida; propionato de 3-[N-(3-trimetoxi-silil)propilamino]-2-metil 3-trimetoxisilipropila; propionato de 3-[N-(3-triemo-xisilil)propiianiino]-2-metil 3-trietoxisilipropila; e propionato de 3-[N-(3-trietoxi-silil)propilamino]-2-metil 3-trimetoxisilipropila e misturas dos mesmos.

11. Composição curável compreendendo (em uma base de sóli-dos em peso dos sólidos de veículo):(i) cerca de 20% a cerca de 70% em parte de um polímeroacrílico funcional de hidróxi possuindo um peso molecular de média de nú-mero menor do que cerca de 3.000;(ii) cerca de 2% a cerca de 30% de um diluente reativo depoliol de peso molecular baixo;(iii) cerca de 10% a cerca de 55% de um poliisocianato;(iv) cerca de 1% a cerca de 50% de um silano amino-funcional;(v) pelo menos cerca de 0,01% de um composto catalisador de estanho; e(vi) cerca de 0,1 a cerca de 3,0% de um ácido de ebuliçãobaixa.

12. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que acomposição tem uma viscosidade menor do que cerca de 25 segundosquando medida por uma xícara de Zahn #2 quando formulada a um nível deVOC de cerca de 0,4 kg/l (3,5 libras/galão).

13. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que oácido de ebulição baixa tem um ponto de ebulição abaixo de cerca de 200°C.

14. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que oácido de ebulição baixa tem um ponto de ebulição abaixo de cerca de 150°C.

15. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que o ácido de ebulição baixa é selecionado de ácido propiônico, ácido acétjco, ácido fórmico, ácido butírico, e ácido valérico e misturas dos mesmos.

16. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que osilano amino funcional é <formula>formula see original document page 18</formula>

17. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que opoliisocianato está presente a um nível para fornecer cerca de 0,3 a cerca de 2,0 equivalentes de isocianato para cada equivalente de hidrogênio ativo da resina acrílica e do diluente de poliol.

18. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que opoliisocianato está presente a um nível para fornecer cerca de 0,7 a cerca de1,3 equivalente de isocianato para cada equivalente de hidrogênio ativo da resina acrílica e do diluente de poliol.

19. Composição de acordo com a reivindicação 11, em que acomposição compreende cerca de 8% em peso do silano amo-funcional.

20. Substrato revestido com um revestimento de múltiplas camadas decorativo e/ou protetor o qual compreende:(a) uma cobertura de base compreendendo um polímero de formação de película pigmentada; e(b) uma cobertura clara transparente compreendendo um polímero de formação de película aplicada à superfície da composição de cobertura de base;em que a cobertura clara é uma composição curável compreendendo:(i) pelo menos um polímero acrílico hidróxi-funcional;(ii) pelo menos um diluente reativo de poliol de peso molecular baixo;(iii) pelo menos um poliisocianato;(iv) um silano amo-funcional;(v) um catalisador de metal para aceleração da reação deisocianato/hidroxila; e(vi) um ácido possuindo um ponto de ebulição abaixo decerca de 200°C.

21. Substrato de acordo com a reivindicação 20, em que a co-bertura clara compreende até cerca de 50% em peso de um silano amino-funcional.

22. Substrato de acordo com a reivindicação 20, em que a co-bertura clara compreende cerca de 8% em peso do silano amino-funcional.

23. Substrato de acordo com a reivindicação 20, em que o ácidoé selecionado de ácido propiônico, ácido acético, ácido fórmico, ácido butírico, e ácido valérico e misturas dos mesmos.